PAPAN KOMPOSIT KOMERSIAL
7. 1 Pendahuluan
Beragamnya jenis papan komposit dan beragam pula peruntukan dari papan tersebut mengakibatkan berbagai jenis dan kualitas papan komposit yang beredar di masyarakat. Hal tersebut menjadi suatu pertimbangan penting dalam pembuatan papan kompsit yang akan digunakan di masyarakat. Untuk mengetahui apakah kualitas papan komposit yang dihasilkan ini mampu bersaing di pasaran, dan jika ditinjau dari kualitasnya papan ini dapat dijadikan sebagai bahan alternatif atau bahan subtitusi papan komposit lainnya, maka dilakukan perbandingan kualitas papan komposit yang dihasilkan dengan papan komposit komersial.
7.2 Bahan dan Metode
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah beberapa macam papan komposit komersil yang dapat diperoleh di pasaran yaitu kayu lapis, papan partikel dan MDF.
Metode penelitian dilakukan dengan cara pengujian kualitas yang meliputi parameter kerapatan, kadar air, daya serap air, pengembangan tebal, keteguhan patah, modulus elastisitas, keteguhan rekat dan kuat pegang sekrup berdasarkan standar JIS A 5908:2003, masing-masing 3 ulangan. Pengujian parameter keteguhan patah, modulus elastisitas, keteguahan rekat dan kuat pegang sekrup dilakukan dengan menggunakan Universal Testing Machine (UTM). Selanjutnya data yang diperoleh dibandingkan dengan kualitas yang terbaik dari papan komposit yang dihasilkan pada penelitian tahap akhir.
7.3 Hasil dan Pembahasan
Hasil pengujian papan komposit komersial dengan berbagai parameter dan perbandingannya dengan kualitas papan komposit yang dihasilkan dapat diuraikan sebagai berikut :
7.3.1 Sifat Fisis Papan Komposit Komersial
1. Kerapatan
Nilai kerapatan papan komposit komersial berkisar dari 0,57-0,68 g/cm3 seperti terlihat pada histogram berikut :
0.58 0.68 0.57 0.68 0.60 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 K e ra p a ta n (g/ c m 3) K.Lapis PP MDF 1.6 MDF 0.9 K. Bambu Jenis Papan
Gambar 7.1 Kerapatan papan komposit komersial
Nilai kerapatan terendah pada papan MDF tebal 1,6 cm yaitu 0,57 g/cm3 dan tertinggi pada papan MDF tebal 0,9 cm dan kayu lapis yaitu 0,68 g/cm3. Dengan demikian, kerapatan papan komposit berlapis anyaman bambu yang dihasilkan sebesar 0,60 g/cm3 termasuk dalam kisaran tersebut. Nilai kerapatan papan yang dihasilkan ini lebih tinggi dari kayu lapis dan MDF tebal 1,6 tetapi lebih rendah dari kerapatan papan partikel dan papan MDF tebal 0,9 cm. Lebih rendahnya kerapatan papan komposit yang dihasilkan dibandingkan dengan kerapatan papan MDF dan papan partikel komersil disebabkan karena jumlah perekat yang umum
digunakan pada papan komposit komersial lebih banyak, biasanya 10% dari BKT bahan, sementara dalam pembuatan papan komposit berlapis anyaman bambu ini menggunakan jumlah perekat 6 % dari BKT bahan. Hal tersebut mengakibatkan pada papan dengan jumlah perekat yang lebih banyak, dan kerapatan relatif sama, distribusi perekat akan lebih merata sehingga kontak antar partikel akan lebih baik dan menghasilakn kerapatan yang lebih tinggi. Jika dibandingkan dengan standar JIS A 5908:2003, nilai kerapatan papan komersial tersebut telah memenuhi standar kerapatan untuk papan berkerapatan sedang yaitu 0,4 g/cm3 – 0,9 g/cm3. Tetapi perbedaan kerapatan ini tidak berpengaruh pada sifat-sifat papan yang lain karena telah dikonversi pada kerapatan papan yang sama yaitu 0,7 g/cm3. Jika dibandingkan dengan standar JAS SE-1-2003 untuk kayu lapis, nilai kerapatan yang disyaratkan sebesar 0,81 g/cm3, maka kayu lapis yang beredar di pasaran tidak memenuhi standar.
2. Kadar Air
Hasil perhitungan kadar air papan komposit berkisar dari 5,12-12,63%, seperti terlihat pada histogram berikut ini :
12.63 10.74 11.99 10.07 5.12 0 5 10 15 Ka d a r Ai r ( % ) K.Lapis PP MDF 1.6 MDF 0.9 K. Bambu Jenis Papan
Gambar 7.2 Kadar air papan komposit komersial
Nilai kadar air tertinggi pada kayu lapis yaitu sebesar 12,63% dan terendah pada papan komposit berlapis anyaman bambu yaitu 5,12%. Variasi kadar air antara kayu lapis, papan partikel dan papan MDF komersial tidak begitu besar, tetapi jika dibandingkan dengan papan komposit berlapis anyaman bambu yang dihasilkan sangat jauh yaitu 5,12%. Perbedaan antara nilai kadar air papan komposit komersial dengan kadar air papan komposit berlapis anyaman bambu yang dihasilkan yang sangat jauh ini, disebabkan oleh berbagai faktor, dan kemungkinan utamanya adalah penggunaan perekat yang tidak sama. Umumnya papan komposit yang beredar di pasaran menggunakan perekat urea formaldehyd, phenol formaldehyd atau melamin formaldehyd. Perekat PU bersifat hidrophobik sehingga papan yang menggunakan perekat ini kurang menyerap uap air dari udara selama pengkondisian berlangsung dibandingakan papan yang menggunakan perekat berbasis formaldehida. Jika dibandingkan dengan standar JIS A 5908:2003, kadar air papan komposit komersial dan papan komposit yang dihasilkan memenuhi standar tersebut yang mensyaratkan nilai kadar air sebesar 4-13%. Jika dibandingkan dengan standar JAS SE-1-2003 untuk kayu lapis, nilai kadar air yang disyaratkan sebesar 12,38%, maka kayu lapis yang beredar di pasaran dapat memenuhi standar.
3. Daya Serap Air
Daya serap air papan komposit komersial berkisar dari 15-242%, seperti tertera pada Gambar 7.3. Daya serap air papan yang tertinggi pada papan MDF tebal 1,6 cm sebesar 242,52% dan terendah pada papan partikel sebesar 15,19%, kemudian kayu lapis 39,21% dan MDF tebal 0,9 cm sebesar 75,04%. Sementara daya serap air papan komposit yang dihasilkan sebesar 32,01%. Dengan demikian daya serap air papan komposit yang dihasilkan masuk dalam kisaran nilai daya serap air papan komposit yang beredar di pasaran.
39.21 15.19 242.52 75.04 31.38 0 50 100 150 200 250 D aya S er ap A ir ( % ) K.Lapis PP MDF 1.6 MDF 0.9 K. Bambu Jenis Papan
Gambar 7.3 Daya serap air papan komposit komersial
Besarnya daya serap air papan komposit yang dihasilkan lebih tinggi dibandigkan daya serap air papan partikel, tapi lebih rendah jika dibandingkan dengan daya serap air kayu lapis, MDF tebal 0,9 cm dan MDF tebal 1,6 cm. Rendahnya daya serap air pada papan komposit yang dihasilkan disebabkan karena penggunaan perekat poliuretan yang lebih tahan terhadap air dibandingkan perekat urea formaldehyd atau melamin formaldehyd. Tetapi daya serap air papan komposit yang dihasilkan lebih tinggi dari daya serap air papan partikel karena umumnya papan partikel komersial menggunakan jumlah perekat yang lebih banyak, biasanya 10% dari BKT bahan. Hal tersebut mengakibatkan perekat dapat terdistribusi merata sehingga lebih banyak area partikel yang tertutup oleh perekat, mengakibatkan sedikitnya area yang dapat mengikat air pada saat perendaman.
4. Pengembangan Tebal Papan
Nilai perhitungan pengembangan tebal papan komposit komersial setelah perendaman 24 jam, dapat dilihat pada histogram Gambar 7.4.
Pengembangan tebal papan komposit komersial berkisar dari 3,9-79,62%. Pengembangan tebal tertinggi pada papan MDF tebal 1,6 cm sebesar 79,62% dan terendah pada kayu lapis sebesar 3,91%. Sementara pengembangan tebal papan komposit yang dihasilkan sebesar 12,65%. Pengembangan tebal papan tersebut dapat dilihat pada Gambar 7.5 dan 7.6. Nilai ini lebih tinggi dari pengembangan tebal kayu lapis tapi lebih rendah dibandingkan pengembangan tebal papan partikel. Pengembangan tebal papan ini disebabkan karena daya serap air selama proses perendaman berlangsung.
3.91 68.48 79.62 14.45 12.65 0 20 40 60 80 100 P e ng e m ba n g a n Te b a l (% ) K.Lapis PP MDF 1.6 MDF 0.9 K. Bambu Jenis Papan
Gambar 7.4 Pengembangan tebal papan komposit komersial
Gambar 7.5 Tebal papan komposit sebelum perendaman
JIS A 5908-2003 Papan Berlapis Anyaman Bambu MDF tebal 1,6 dan 0,9 cm
Semakin tinggi daya serap air, pengembangan tebal papan akan semakin tinggi pula. Tetapi dalam hal ini daya serap air yang tinggi pada suatu papan tidak berarti papan tersebut mempunyai pengembangan tebal yang tinggi pula. Hal ini terlihat pada pada kayu lapis yang mempunyai daya serap air yang lebih tinggi dari papan komposit berlapis anyaman bambu tapi pengembangan tebal kayu lapis lebih rendah dari papan komposit berlapis anyaman bambu. Hal ini disebabkan karena kayu lapis mempunyai pengembangan yang lebih besar ke arah linier dari pada pengembangan tebalnya karena susunan sel-selnya searah longitudinal.
Jika dibandingkan dengan standar JIS A 5908:2003 yang mensyaratkan pengembangan maksimal sebesar 12%, hanya kayu lapis yang dapat memenuhi standar tersebut. Jika dibandingkan dengan standar JAS SE-1-2003 untuk kayu lapis, nilai kerapatan yang disyaratkan sebesar 5,76%, maka kayu lapis yang beredar di pasaran dapat memenuhi standar.
Gambar 7.6 Pengembangan tebal papan komposit setelah perendaman 24 jam Papan Berlapis Anyaman Bambu MDF tebal 1,6 dan 0,9 cm
7.3.2 Sifat Mekanis Papan Komposit
1. MOR Papan
Hasil perhitungan nilai MOR papan komposit komersial tertera pada Gambar 7.7. Nilai MOR papan komposit komersial berkisar dari 62-340 kgf/cm2. MOR tertinggi pada kayu lapis dan terendah pada papan MDF tebal 1,6 cm, sementara MOR papan komposit yang dihasilkan sebesar 405 kgf/cm2.
Gambar tersebut menunjukkan bahwa MOR papan komposit yang dihasilkan lebih tinggi 200% dari MOR papan partikel, 40% dari MDF, 20% dari kayu lapis yang ada di pasaran. Hal ini disebabkan papan komposit yang dihasilkan menggunakan anyaman bambu sebagai pelapis, sehingga permukaan papan lebih kuat dalam memikul beban.
340 132 62 289 405 0 100 200 300 400 500 MO R ( kg f/ cm 2) K.Lapis PP MDF 1.6 MDF 0.9 K. Bambu Jenis Papan JIS A 5908:2003 Berlapis venir Sejajar panjang papan Berlapis venir Tegak lurus panjang papan
Gambar 7.7 MOR papan komposit komersial
Jika dibandingkan dengan standar JIS A 5908:2003, yang mensyaratkan nilai MOR papan sebesar 300 kg/cm2 untuk standar papan partikel berlapis venir, maka layu lapis dan papan komposit berlapis anyaman bambu yang dapat memenuhi standar tersebut, sementara MOR papan MDF tebal 0,9 cm dan papan
partikel hanya memenuhi standar type 24-10, sedangkan papan MDF tebal 1,6 cm tidak memenuhi standar.
2. MOE Papan
Hasil perhitungan MOE papan komposit komersial berkisar dari 8,87- 41,50 104kgf/cm2, terlihat pada Gambar 9.8. Nilai MOE papan komposit komersial tertinggi pada kayu lapis sebesar 41,50 x 104kgf/cm2 dan terendah pada papan MDF tebal 1,6 cm sebesar 8,87 x 104kgf/cm2, sementara nilai MOE papan komposit yang dihasilkan sebesar 29,60 x 104kgf/cm2, nilai ini lebih rendah sekitar 40% dibanding MOE kayu lapis, tetapi lebih tinggi sekitar 10% dibandingkan MOE papan partikel dan papan MDF tebal 0,9 cm dan lebih tinggi sekitar 200% dari MOE MDF tebal 1,6 cm dan sekitar 80% lebih tinggi dari nilai MOE papan partikel.
4.15 1.62 0.88 2.62 2.96 0 1 2 3 4 5 MO E ( 10 4kg f/ cm 2) K.Lapis PP MDF 1.6 MDF 0.9 K. Bambu Jenis Papan Berlapis venir Sejajar panjang papan JIS A 5908:2003 Berlapis venir Tegak lurus panjang papan
Gambar 7.8 MOE papan komposit komersial
MOE menunjukkan sifat kekakuan bahan sehingga semakin tinggi nilai MOE maka bahan tersebut akan semakin kaku. Hal ini berarti bahwa walaupun anyaman bambu dapat memberikan kontribusi yang sangat tinggi pada MOR papan sehingga nilainya lebih besar dari kayu lapis, tetapi tidak berarti bahwa
dengan adanya lapisan anyaman bambu papan tersebut menjadi lebih kaku, hal ini disebabkan MOE bambu tanpa kulit cukup rendah yaitu 5,50 x 104 kgf/cm2. Selain itu, rendahnya nilai MOE papan yang dihasilkan juga dipengaruhi oleh rendahnya MOE bahan baku partikel kayu yang berasal dari kayu sengon, dimana MOE kayu sengon cukup rendah sebesar 4,45 x 104 kgf/cm2 (Martawijaya et al., 1992). Jika dibandingkan dengan standar JIS A5908:2003 yang mensyaratkan MOE minimum pada searah panjang papan sebesar 4,59 x 104 kgf/cm2 dan nilai minimum pada tegak lurus arah panjang papan sebesar 2,86 x 104 kgf/cm2, maka hanya kayu lapis yang dapat memenuhi standar untuk searah panjang papan, sementara papan komposit berlapis anyaman bambu hanya dapat memenuhi standar untuk arah tegak lurus arah panjang papan. Hal ini disebabkan anyaman bambu yang digunakan saling membentuk arah tegak lurus antar bilah penyusunnya jadi tidak terdapat orientasi arah. Sementara papan partikel dan papan MDF tebal 0,9 cm hanya memenuhi standar papan partikel tipe 24-10, dan papan MDF tebal 1,6 cm tidak memenuhi standar tersebut.
7.4 Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang dilakukan dapat ditarik beberapa kesimpulan, yaitu : 1. Berdasarkan parameter sifat fisis papan komposit, maka papan komposit yang
dihasilkan mempunyai nilai yang lebih baik dibandingkan MDF dan papan partikel yang ada di pasaran.
2. Nilai MOR papan komposit berlapis anyaman bambu lebih tinggi 20% dibandingkan MOR kayu lapis, lebih tinggi 40% dibandingkan MOR MDF dan lebih tinggi 200% dibandingkan MOR papan partikel yang diuji.
3. Nilai MOE papan komposit berlapis anyaman bambu yang dihasilkan lebih tinggi 80% dibandingkan MOE papan partikel, lebih tinggi 10% dibandingkan MOE MDF, tetapi lebih rendah 40% dari MOE kayu lapis.
7.5 Saran
Mengingat harga perekat PU sangat mahal dibandingkan harga perekat berbasis formaldehida, maka perlu penelitian lain mengenai penggunaan perekat non- formaldehida yang lain. Hal tersebut dimaksudkan sebagai pembanding penggunaan perekat PU untuk papan komposit ini guna mendapatkan papan yang berkualitas tinggi, lebih ramah lingkungan dan lebih ekonomis. Selain itu juga diperlukan penelitian-penelitian yang mengkaji penggunaan berbagai bahan baku non-kayu lainnya untuk mengantisipasi pemenuhan kebutuhan produk-produk perkayuan.